Расчет Кеплеровской орбиты (невозмущенной)

Выполняет расчет невозмущенной орбиты одного или нескольких космических аппаратов с использованием универсальной формулировки переменных Кеплера.

Тип: SubSystem

Путь в библиотеке:

/Aerospace/Spacecraft/Spacecraft Dynamics/Orbit Propagator Kepler (unperturbed)

Описание

Блок Расчет Кеплеровской орбиты (невозмущенной) рассчитывает орбиту одного или нескольких космических аппаратов на основе универсальной формулировки переменных Кеплера. Блок не учитывает атмосферное сопротивление, гравитационное влияние третьих тел и давление света. Количество космических аппаратов определяется размером заданных начальных условий.

Порты

Выход

# X_icrf (m) — положение космического аппарата
вектор 3 на 1

Details

Положение космического аппарата в системе отсчета ICRF или в неподвижной системе отсчета.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# V_icrf (m/s) — скорость
вектор 3 на 1

Details

Скорость космического аппарата в системе отсчета или в неподвижной системе отсчета.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

# t_utc (JD) — время на текущем временном шаге
скаляр

Details

Время на текущем временном шаге, возвращаемое в виде юлианской даты.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Main

# Начало дата/время (Юлианский календарь) — начальная дата и время моделирования

Details

Начальная дата и время моделирования, указанные в юлианской системе.

Значение по умолчанию	`2458850.0`
Имя для программного использования	`start_time`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Orbit

# Начальное состояние — метод ввода начальных состояний орбиты
ICRF state vector | Orbital elements

Details

Метод ввода начальных состояний орбиты.

Значения	`ICRF state vector` \| `Orbital elements`
Значение по умолчанию	`Orbital elements`
Имя для программного использования	`state_format`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Тип орбиты — классификация орбит
Keplerian | Elliptical equatorial | Circular inclined | Circular equatorial

Details

Классификация орбит.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements.

Значения	`Keplerian` \| `Elliptical equatorial` \| `Circular inclined` \| `Circular equatorial`
Значение по умолчанию	`Keplerian`
Имя для программного использования	`orbit_type`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Положение космического аппарата (м) — вектор положения космического аппарата

Details

Вектор положения космического аппарата в системе координат ICRF.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение ICRF state vector.

Значение по умолчанию	`[3.6497e6, 3.3082e6, -4.6766e6]`
Имя для программного использования	`pos_eci`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Скорость космического аппарата (м/с) — вектор скорости космического аппарата

Details

Вектор скорости космического аппарата в системе координат ICRF.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение ICRF state vector.

Значение по умолчанию	`[-2750.8, 6666.4, 2573.4]`
Имя для программного использования	`vel_eci`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Половина большой оси эллипса (м) — половина большой оси эллипса

Details

Половина большой оси эллипса. Для параболических орбит этот блок интерпретирует этот параметр как радиус перицентра (расстояние от перицентра до точки фокуса орбиты). Для гиперболических орбит этот блок интерпретирует этот параметр как расстояние от перицентра до центра гиперболы.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements.

Значение по умолчанию	`6.786e6`
Имя для программного использования	`sma`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Эксцентриситет — отклонение орбиты

Details

Отклонение орбиты от идеальной окружности.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements, а для параметра Тип орбиты значение Keplerian или Elliptical equatorial.

Значение по умолчанию	`0.01`
Имя для программного использования	`ecc`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Угол наклона плоскости орбиты (град) — угол наклона плоскости орбиты

Details

Вертикальный наклон эллипса относительно опорной плоскости.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements, а для параметра Тип орбиты значение Keplerian или Circular inclined.

Значение по умолчанию	`50.0`
Имя для программного использования	`inc`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Угловое расстояние в экваториальной плоскости (град) — угловое расстояние в экваториальной плоскости

Details

Угловое расстояние вдоль опорной плоскости от оси Х ICRF до местоположения восходящего узла (точки, в которой космический аппарат пересекает опорную плоскость с юга на север).

Зависимости

Значение по умолчанию	`95.0`
Имя для программного использования	`raan`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Аргумент перицентра (град) — угол от восходящего узла космического аппарата до перицентра

Details

Угол от восходящего узла космического аппарата до перицентра (ближайшей точки орбиты к центральному телу).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements, а для параметра Тип орбиты значение Keplerian.

Значение по умолчанию	`93.0`
Имя для программного использования	`aop`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Истинная аномалия (град) — угол между перицентром и начальным положением космического аппарата

Details

Угол между перицентром (ближайшей к центральному телу точкой орбиты) и начальным положением космического аппарата на орбите.

Зависимости

Значение по умолчанию	`203.0`
Имя для программного использования	`ta`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Долгота перицентра (град) — угол между осью Х ICRF и вектором эксцентриситета

Details

Угол между осью Х ICRF и вектором эксцентриситета.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements, а для параметра Тип орбиты значение Elliptical equatorial.

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`lop`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Аргумент широты (град) — угол между восходящим узлом и начальным положением космического аппарата

Details

Угол между восходящим узлом и начальным положением космического аппарата на орбите.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements, а для параметра Тип орбиты значение Circular inclined.

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`aolat`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Истинная долгота (град) — угол между осью Х ICRF и начальным положением космического аппарата

Details

Угол между осью Х ICRF и начальным положением космического аппарата на его орбите.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Начальное состояние значение Orbital elements, а для параметра Тип орбиты значение Circular equatorial.

Значение по умолчанию	`0.0`
Имя для программного использования	`tlong`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Central body

Details

Небесное тело, вокруг которого вращается космический аппарат.

Значения	`Earth` \| `Sun` \| `Moon` \| `Mercury` \| `Jupiter` \| `Venus` \| `Mars` \| `Saturn` \| `Uranus` \| `Neptune` \| `Custom`
Значение по умолчанию	`Earth`
Имя для программного использования	`central_body`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

# Гравитационный параметр (м^3/с^2) — ускорение свободного падения

Details

Ускорение свободного падения планеты.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Центральное небесное тело значение Custom.

Значение по умолчанию	`3.986004415e14`
Имя для программного использования	`gm`
Настраиваемый	Нет
Вычисляемый	Да

Литература

Vallado, David. Fundamentals of Astrodynamics and Applications, 4th ed. Hawthorne, CA: Microcosm Press, 2013.
Gottlieb, R. G., Fast Gravity, Gravity Partials, Normalized Gravity, Gravity Gradient Torque and Magnetic Field: Derivation, Code and Data, Technical Report NASA Contractor Report 188243, NASA Lyndon B. Johnson Space Center, Houston, Texas, February 1993.
Konopliv, A. S., S. W. Asmar, E. Carranza, W. L. Sjogen, D. N. Yuan., Recent Gravity Models as a Result of the Lunar Prospector Mission, Icarus, Vol. 150, no. 1, pp 1–18, 2001.
Lemoine, F. G., D. E. Smith, D.D. Rowlands, M.T. Zuber, G. A. Neumann, and D. S. Chinn, An improved solution of the gravity field of Mars (GMM-2B) from Mars Global Surveyor, Journal Of Geophysical Research, Vol. 106, No. E10, pp 23359-23376, October 25, 2001.
Seidelmann, P.K., Archinal, B.A., A’hearn, M.F. et al. Report of the IAU/IAG Working Group on cartographic coordinates and rotational elements: 2006. Celestial Mech Dyn Astr 98, 155–180 (2007).
Montenbruck, Oliver, and Gill Eberhard. Satellite Orbits: Models, Methods, and Applications. Springer, 2000.